摘要:水是人類生產、生活不可缺少的基本物質,隨著我國正在大力提倡建立資源節約型社會,建筑給排水的節水節能設計有著顯著的社會和經濟效益,本文就是通過節水節能新技術的應用對建筑給排水中的節水節能措施進行分析和研究,提出一些給排水設計的想法和一些建議,減少水資源的隱形浪費,節約用水。
關鍵詞:給排水; 節水; 節能
節約用水指通過行政、技術、經濟等管理手段加強用水管理,調整用水結構,改進用水工藝,實行計劃用水,杜絕用水浪費,運用先進的科學技術建立科學的用水體系,有效地使用水資源,保護水資源,適應城市經濟和城市建設持續發展的需要。
建筑給水排水的能耗雖然在建筑能耗中所占的比例不大,但降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于節約用水、改善設計系統的效率、保護環境。因此,在實際的建筑給排水設計中應全面考慮,在滿足用水安全穩定性以及經濟性的前提下,盡量考慮到設計中的節水節能問題。下面簡單介紹一下在建筑給排水設計中的幾種節水節能途徑。
1 推廣應用新型節水設備
1.1 推廣使用優質管材、閥門。采用新型管材管件如鋁塑復合管、PE管、PVC-U管,使用低阻力閥門和倒流防止器等,一方面減少漏水滲水情況,改善了水質;另外一方面也減少管道局部水頭損失。
1.2 推廣使用節水型衛生器具和配水器具。一套好的設備能夠對水資源的節約產生非常大的作用。在選擇節水型衛生器具和配水器具時,除了要考慮價格因素和使用對象外,還要考察其節水性能的優劣。大力推廣使用節水型衛生器具和配水器材是建筑節水的一個重要方面。舉例如下:
1.2.1 以瓷芯節水龍頭和充氣水龍頭代替普通水龍頭。在水壓相同的條件下,節水龍頭比普通水龍頭有著更好的節水效果,節水量為3%~50%,大部分在20%~30%之間,且在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節水龍頭的節水效果越明顯。因此,應在建筑中安裝使用節水龍頭,以減少浪費。
1.2.2 使用小容積水箱大便器。目前我國正在推廣使用6L水箱節水型大便器,設計人員應在保證排水系統正常工作的情況下建議用戶使用小容積水箱大便器,也可采用兩檔沖洗水箱:兩檔沖洗水箱在沖洗小便時,沖水量為4L;沖洗大便時,沖水量為6L左右。
2 控制超壓出流
《建筑給水排水設計規范》規定:高層建筑生活給水系統應豎向分區,各分區最低衛生器具配水點處靜水壓不宜大于0.45MPa。而衛生器具的最佳使用水壓宜為0.20MPa~0.30MPa,大部分處于超壓出流,應有效控制,充分節能。
3 開發第二水資源——中水
中水是指將生活污水作為水源,經過適當處理后作雜用水,其水質指標間于上水和下水之間的水。
目前中水回用處理工藝采用的方法大致可分為三類:生物處理法、物理化學處理法、膜處理法。中水處理的工藝流程主要取決于中水水源和中水的用途,中水水源不僅影響處理工藝的選擇,而且影響處理成本,因此,中水水源的選擇十分關鍵;目前,我國主要以小區生活污水作為中水水源,所處理的中水主要用于澆花、沖廁、洗車等。當以小區生活污水作為中水水源時,一般可采用生化+消毒工藝,具體如下:源水→水力篩→調節池→生化池→過濾池→消毒池→儲水,處理工藝設施可根據現場具體情況,設計成地上式或地埋式結構。另外當中水處理規模較小時,可采用一體化設備,如組裝式中水回用設備或者MBR生物膜反應器等,膜生物反應器又稱MBR生物反應器,是將膜分離技術與生物處理工藝相結合而開發的新型系統。膜生物反應器從整體構造上來看,是由膜組件及生物反應器兩部分組成,應用于膜生物反應器廢水處理工藝中的膜是微濾膜或超濾膜,結構型式多采用中空纖維式、平板式等。MBR生物反應器有以下幾個優點:出水水質好、工藝參數易于控制、設備緊湊,占地少、易于自動控制管理。如某酒店使用MBR處理系統的中水處理系統能力220噸,處理后的中水將直接用于酒店客房沖廁。中水系統成功投運后,每年可以節水6萬多噸。
4 雨水利用
雨水利用就是將雨水收集起來,經過一定的設施和藥劑處理后,得到符合某種水質指標的水再利用的過程。類似于中水,處理后的雨水作為一種可以利用的水資源可以用于廁所沖洗、城市綠化、景觀用水以及其他適應中水水質標準的用水。建筑物收集雨水的一般結構是,由導管把屋頂的雨水引人設在地下的雨水沉沙池,經沉積的雨水流人蓄水池,由水泵送人雜用水蓄水池,經加氯消毒后送人中水道系統,為解決降塵和酸雨問題,一般將降雨前兩分鐘的雨水撇除。目前,世界上許多國家都展開了對雨水利用的研究,以節約水資源,減輕當地的用水和污水處理負擔。如德國,日本等國在一些城市的建筑物上設計了收集雨水的設施,將收集到的雨水用于消防、小區綠化、洗車、廁所沖洗和冷卻水補給等,也可以經深度處理后供居民飲用。
5 真空節水技術
為了保證衛生潔具及下水道的沖洗效果,可將真空技術運用于排水工程,用空氣代替大部分水,依靠真空負壓產生的高速氣水混合物,快速將潔具內的污水、污物沖洗干凈,達到節約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統包括:帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設備及管道等。真空泵在排水管道內產生40~50kPa的負壓,將污水抽吸到收集容器內,再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。在各類建筑中采用真空技術,平均節水超過40%。若在辦公樓中使用,節水率可超過70%。
6 結束語
節能節水具有非常重要的意義:(1)可以減少當前和未來的用水量,維持水資源的可持續利用;(2)節約當前給水系統的運行和維護費用,減少水廠的建設數量,或降低水廠建設的投資;(3)減少污水處理廠的建設數量或延緩污水處理構筑物的擴建,使現有系統可以接納更多用戶的污水,從而減少受納水體的污染,節約建設資金和運行費用。節水途徑包括供水廠節水、供水系統漏水控制、用水審計、雨水管理、中水回用、節水經濟激勵、立法、公眾宣傳、水資源一體化規劃等多方面。建筑給排水節水節能潛能很大,充分利用新型熱源及管網余壓和充分使用節水型衛生器具、中雨水回用及其他節能方式,達到節能節水的效果,符合國家建設資源節約型社會的需要。